驼背石斑鱼白细胞介素-8(CaIL8)的分子特征及其在抗菌免疫中的功能机制研究

本研究针对水产养殖中驼背石斑鱼(Cromileptes altivelis)易受哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)感染导致重大经济损失的问题，首次克隆鉴定了其IL8基因(CaIL8)，发现重组CaIL8(rCaIL8)能显著增强头肾白细胞趋化/增殖能力并提升巨噬细胞吞噬活性，通过体内实验证实CaIL8过表达可抑制病原体复制，为鱼类抗细菌感染免疫机制提供了新见解。

　　

水产养殖业面临的关键挑战之一是细菌性疾病爆发导致的重大经济损失，其中驼背石斑鱼(Cromileptes altivelis)作为高经济价值海水鱼种，常因哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)感染造成大规模死亡。这种革兰氏阴性致病菌引发的疫情严重制约产业发展，而鱼类对抗细菌感染的分子机制尚待深入解析。在脊椎动物免疫系统中，白细胞介素-8(IL-8/CXCL8)作为CXC趋化因子家族核心成员，通过招募中性粒细胞和调节炎症反应发挥关键作用，但硬骨鱼类IL8的功能特性仍存在研究空白。

海南大学三亚南繁研究院与海洋生物与渔业学院的研究团队在《Fish》发表的研究中，首次从驼背石斑鱼中成功克隆获得新型IL8基因(CaIL8)。该基因具有375bp开放阅读框，编码含4个保守半胱氨酸残基的11.2kDa蛋白。系统进化分析显示其与鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)IL8亲缘最近，共同构成鱼类特异性进化分支。

研究采用qRT-PCR检测组织分布特征，通过原核表达获得重组蛋白rCaIL8，并运用趋化实验、吞噬试验和细菌抑制实验等技术手段。实验用鱼来自海南儋州养殖场，经MS-222麻醉处理后取样。

分析CaIL8序列
生物信息学预测显示CaIL8具有典型SCY结构域和N端19氨基酸信号肽，四半胱氨酸残基(C25/C27/C51/C67)的空间排布与哺乳动物IL8高度保守。等电点9.13的强碱性特征暗示其可能通过静电作用与病原体表面相互作用。

讨论
在哈维氏弧菌刺激下，CaIL8在血液、肠道等免疫相关组织显著上调表达。功能实验证实rCaIL8不仅能直接结合细菌表面，还展现出广谱抗菌活性。更关键的是，该蛋白可增强头肾白细胞的定向迁移能力达3.2倍，并促进巨噬细胞对荧光微球的吞噬率提升68%。体内实验首次证明CaIL8过表达组能有效抑制哈维氏弧菌复制，而基因敲降组则出现显著抗菌能力下降。

该研究揭示了CaIL8作为前炎症细胞因子在硬骨鱼类中的双重功能机制：既通过直接杀菌作用清除病原体，又通过激活免疫细胞协同增强宿主防御。这一发现为开发基于细胞因子的鱼类免疫增强剂提供了分子靶点，对解决水产养殖中细菌性疾病防控难题具有重要实践意义。研究结果不仅完善了鱼类IL8的功能认知，也为比较免疫学领域提供了新的理论依据。